(57)【要約】【課題】円形加速器から荷電粒子ビームを外部に出射する場合、ビーム軌道の変化に起因するチューンの変化を静的に補正し、チューンを線形に変化させ、ビーム出射調整を容易とした円形加速器を提供する。【解決手段】偏向電磁石３の荷電粒子ビームが出入りする磁極エッジ部３２にエンドパック３４を設け、このエンドパック３４の中心エネルギービームの平衡軌道３３ａより径方向外側のエッジ部３２ａに第１の突起部３４ａが、中心エネルギービームの平衡軌道３３ａより径方向内側のエッジ部３２ｂに第２の突起部３４ｂを設け、その第１、第２の突起部３４ａ、３４ｂの平坦部端面３４ｃ、３４ｄ間を円弧曲線ないし楕円弧曲線でつなぐ連結面３４ｅを設けることにより、加速エネルギーの異なるビームのベータトロン振動数を一定ないし、エネルギーに対して線形とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームが平衡軌道を周回する円形加速器において、前記円形加速器は偏向磁場を発生する偏向電磁石と、前記荷電粒子ビームのエネルギーの相違によるベータトロン振動の相違を補正する磁場を発生する６極電磁石と、前記荷電粒子ビームを前記平衡軌道から前記円形加速器の外部に取り出す出射装置を備えるものであって、
前記偏向電磁石は、その磁極の周方向端面に、磁極面と同一平面で、周方向に延伸して形成された磁性材のエンドパックを有し、当該エンドパックは、径方向外側および内側に互いに分離された、周方向に突起した突起部を有し、当該突起部間は、磁極面への投影形状が所定の曲率の円弧となる円筒面の一部、又は所定の短軸及び長軸を有する楕円弧となる楕円筒面の一部である連結面で連結され、前記各突起部の周方向端面は互いに平行な平面である平坦部端面を有するものであり、前記エンドパックの周方向長さが最短の点が、前記磁極の周方向端面の径方向中心位置を周方向に延長した線上に配置されたものであることを特徴とした円形加速器。
【請求項２】
前記エンドパックの前記連結面を周回平衡軌道面へ投影した図形上を、出射時エネルギーの中心エネルギーを有する前記荷電粒子ビームの周回平衡軌道が通過し、当該通過した位置が、前記エンドパックの周方向の長さが最短となる点よりも径方向内側にくるものであることを特徴とする請求項１に記載の円形加速器。
【請求項３】
前記径方向内側突起部の、周方向長さが、前記径方向外側突起部の周方向長さより大きいことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の円形加速器。
【請求項４】
前記エンドパックは、周方向所定の位置から、当該エンドパック突起部及び前記連結面のある側の端面に近づくに従って、当該エンドパックの磁極面と前記平衡軌道面との距離が、大きくなるような所定の傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の円形加速器。
【請求項５】
前記所定の傾斜面は、２つ以上の傾斜面で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の円形加速器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低エネルギービームを入射し、加速した高エネルギービームを出射する円形加速器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シンクロトロン等の円形加速器は荷電粒子ビームを周回加速させ、その平衡軌道から取り出したビームをビーム輸送系で輸送し、所望の対象物に照射する物理実験や、粒子線医用として癌治療や患部の診断に供されている。
このような円形加速器では、加速した荷電粒子を連続的に出射させるために、ビームのベータトロン振動の共鳴が用いられてきた。ベータトロン振動の共鳴とは、以下のような現象である。荷電粒子は、円形加速器の平衡軌道の周辺を左右（水平方向）或いは上下（垂直方向）に振動しながら周回する。これをベータトロン振動といい、振動の振幅をベータトロン振動振幅という。ベータトロン振動の周回軌道一周あたりの振動数を一般にチューン（ベータトロン振動数）と呼ばれる。チューンは周回軌道上に設けられた偏向電磁石や４極電磁石等で制御可能である。チューンの少数部をａ／ｂ（ａ，ｂは整数）に近づけると同時に、平衡軌道上に設けられた共鳴発生用多重極磁石（例えば、６極電磁石）を励磁すると、多数周回している荷電粒子のうち、ある一定以上のベータトロン振動振幅を持つ荷電粒子のベータトロン振動の振幅が急激に増加する。この現象をベータトロン振動の共鳴と呼び、振動振幅が急激に増加してビームが不安定になる境界部分、すなわち、安定領域と不安定領域の境界部分を安定限界（セパラトリクス）という。通常、このセパラトリクスは、位相平面上で考えるのが一般的である。位相平面とは横軸をビームの平衡軌道からのずれ量、縦軸をビームの平衡軌道からの傾きとしたもので、周回ごとのビームの条件をこの平面上にプロットすると平衡軌道に近い位置を周回しているビームは位相平面上では閉じた空間である楕円内を安定に周回し、振動振幅が大きくなると、すなわち平衡軌道から遠い位置を周回しているビームの場合は、位相空間上の形状が楕円形から三角形となる。いずれの場合もビームは安定に周回するが、更に振幅が大きくなりある境界を越えるとビームは安定に周回できなくなる。このとき位相平面上では、安定に周回できなくなったビームは三角形の外側に出てしまうことになる。この三角形の境界が荷電粒子ビームにとっての安定領域と不安定領域とを分ける境界線となり、この境界のことをセパラトリクスと呼ぶ。共鳴の安定限界近傍のベータトロン振動振幅の大きさは、チューンの小数部からの偏差に依存し、偏差が小さい程小さくなる。セパラトリクスより外側のビームはビームが不安定となり徐々に円形加速器の外へ取り出される。偏向電磁石の磁場強度が一定の状態で加速を続けると、ビームの平衡軌道は径方向外側にずれるが、これによりチューンが変化していくことになり、セパラトリクスが変化しない場合には、外周部を周回していたビームはセパラトリクス外に移動し、径方向外周側ビームから徐々にセパラトリクスから取り出され出射ビームとなる。このようにビームのチューンを制御することにより、ビームの一部をセパラトリクス外に持っていくことにより周回軌道から外して出射する、いわゆる共鳴出射ではチューンの微妙な調整が必要となり出射パラメータの調整には多大な時間を要する。
【０００３】
この様な共鳴出射を行う方法として、従来より以下の４つの方法が一般に知られている。
［方法１］セパラトリクスの大きさを初めの大きな状態から徐々に小さくしていき、周回中の荷電粒子のうちベータトロン振動振幅が大きな荷電粒子にまず共鳴を発生させ、その後振動振幅が小さな荷電粒子に順次共鳴を発生させて徐々に荷電粒子ビームを照射室へ出射する。
［方法２］チューンを略一定に保つことにより安定限界を略一定とし、高周波によりビームのベータトロン振動の振幅を増加させて共鳴を発生させる。
［方法３］チューンを略一定に保つことにより安定限界を略一定とし、高周波によりビームのベータトロン振動の振幅を増加させて安定限界の境界までビームを増大させる、その後で４極電磁石を励磁しセパラトリクスを若干小さくし徐々に荷電粒子ビームを取り出す。
［方法４］チューンを略一定に保つことにより安定限界を略一定とし、高周波加速電界により徐々にビームを加速し、セパラトリクスの外になったビームを徐々に取り出す。
【０００４】
上記のいずれの方法も、荷電粒子は中心軌道の周りを振動しつつ周回する。従来例では６極電磁石等を時間的に制御することにより各種要因によるチューンの変化を補正してビームを出射しているがその具体例として、特許文献１に次のような例が開示されている。すなわち、偏向電磁石、４極電磁石、機能結合型電磁石などの励磁電流の変化等により平衡軌道がずれることに起因するベータトロン振動数（チューン）の変化を防止し、荷電粒子ビームを安定に出射する為に、共鳴出射用の６極電磁石以外に、偏向電磁石、４極電磁石の励磁電流に起因するチューンの変化を打ち消すような６極電磁石を設けて、偏向電磁石や４極電磁石の励磁電流によるチューンの変化を打ち消す発散力，収束力を周回ビームに与えるような励磁電流を上記６極電磁石に供給するというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０７４１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記特許文献１に示された周回型加速器では、
（１）偏向電磁石や他の電磁石などの励磁電流の変化に起因する平衡軌道の変移によるチューンの変化を防止する為に６極電磁石等を複雑な制御を行う必要があり、ビーム調整に多くの時間を要する。
（２）出射エネルギーが同じ場合であっても、共鳴出射の場合セパラトリクスを小さくしていく過程で荷電粒子ビームは異なるビーム軌道上を通るので、軌道の変化に起因するチューンの変化を防止する為に複雑な制御が必要であり、多大なビーム調整時間が必要である。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、平衡軌道が変位してもチューンが略線形に変化し、これを補償するための６極電磁石強度の時間的な制御も略線形として制御することが可能になり、すなわち簡単な制御でビームを安定に出射可能にすることができ、それによりビーム調整時間の短縮が可能な、低コストの円形加速器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る荷電粒子ビームが平衡軌道を周回する円形加速器は、偏向磁場を発生する偏向電磁石と、荷電粒子ビームのエネルギーの相違によるベータトロン振動の相違を補正する磁場を発生する６極電磁石と、荷電粒子ビームを平衡軌道から円形加速器の外部に取り出す出射装置を備えるものであって、偏向電磁石は、その磁極の周方向端面に、磁極面と同一平面で、周方向に延伸して形成された磁性材のエンドパックを有し、当該エンドパックは、径方向外側および内側に互いに分離された、周方向に突起した突起部を有し、当該突起部間は、磁極面への投影形状が所定の曲率の円弧となる円筒面の一部、又は所定の短軸及び長軸を有する楕円弧となる楕円筒面の一部である連結面で連結され、各突起部の周方向端面は互いに平行な平面である平坦部端面を有するものであり、エンドパックの周方向長さが最短の点が、磁極の周方向端面の径方向中心位置を周方向に延長した線上に配置されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記の偏向電磁石を備えた円形加速器では、共鳴出射時の６極電磁石の磁場強度の時間依存性が略線形となり、荷電粒子のエネルギーが変化した時の、出射パラメータの調整が容易となり、円形加速器建設時や、長期運転休止後あるいは装置部分的改造後等における初期のビーム調整期間を大幅に短縮することが可能となる。また、このような効果により運転の信頼性の向上とともに、低コストの円形加速器を実現できる効果がある。また、エンドパックの突起部は上記したような連結面で連結されているので連結面の形状変化、及び突起部と連結面間の変化が緩やかであり、加工、設置の誤差の影響に鈍感となり、エンドパックを高精度に形成する必要性が低減され、その分コスト低減の効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この実施の形態１による円形加速器１００の機器配置を示す図である。広く知られているように円形加速器１００は、前段加速器９からビーム輸送系１を介して入射した荷電粒子を、周回軌道である平衡軌道４周辺を周回させながら加速した後、出射装置７を介し出射用ビーム輸送系８を介して図示省略した照射室へ荷電粒子を供給する。
図１に示すように、円形加速器１００は、前段加速器９から輸送された荷電粒子、例えばプロトンのビームを入射する入射装置２と、この荷電粒子にエネルギーを与える高周波加速空胴５と、ビーム軌道を曲げる偏向電磁石３と、加速された荷電粒子ビームの出射時の共鳴を励起する、すなわち荷電粒子ビームのベータトロン振動を安定領域と共鳴領域に分割するための磁場を発生する６極電磁石と、ベータトロン振動振幅が増加したプロトンビームを出射用ビーム輸送系８に出射するための出射装置７を備えている。
【００１１】
図２は、偏向電磁石３の側面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ矢方向から見た荷電粒子ビームが出入りする偏向電磁石３の磁極３１の、磁極エッジ部３２におけるエンドパック３４と、荷電粒子ビームの平衡軌道４を説明する拡大図である。
図２において、偏向電磁石３には磁極空隙Ｇを介して対向する磁極面３１ａを有した磁極３１と、コイル３９が設けられている。このコイル３９は後述するエンドパックを合わせた磁極の周囲に巻き回されている。図１に示した平衡軌道４は、図３に示すビーム中心軌道に相当する中心エネルギーのビームの平衡軌道３３ａ、中心エネルギーよりエネルギーが高いビーム（高エネルギービーム）の平衡軌道３３ｂ、中心エネルギーよりエネルギーが低いビーム（低エネルギービーム）の平衡軌道３３ｃを総称するものとする。磁極３１の荷電粒子ビームの入口、出口の磁極エッジ部３２には、エンドパック３４が付設されている。
【００１２】
図３に示すように、磁性材のエンドパック３４は、偏向電磁石３の磁極３１の周方向端面３１ｂに取り付けられ、磁極面３１ａと同一平面を形成するように周方向に延伸して設けられている。そしてこのエンドパック３４には、径方向外側のエッジ外側部３２ａに、第１の突起部３４ａが、径方向内側のエッジ内側部３２ｂに第２の突起部３４ｂが互いに分離されて設けられている。この第１、第２の突起部３４ａ、３４ｂの間には、磁極面３１ａへの投影形状が所定の曲率の円弧となる円筒面の一部、または所定の短軸および長軸を有する楕円弧となる楕円筒面の一部である連結面３４ｅで連結され、前記各突起部３４ａ、３４ｂの周方向端面は互いに平行な平面である平坦部端面３４ｃ、３４ｄを有するものであり、前記エンドパック３４の周方向長さの最短点Ｐが、前記磁極３１の周方向端面の径方向中心位置Ｑを周方向に延長した線上に配置されている。そして前記エンドパック３４の連結面３４ｅを周回平衡軌道面に投影した図形上を、出射時エネルギーの中心エネルギーを有する荷電粒子ビームの周回平衡軌道が通過し、この通過した位置が、前記エンドパック３４の周方向長さが最短となる点Ｐよりも径方向内側にくる構成を有している。
【００１３】
一般に有限の磁極幅（径方向長さ）を持つ偏向電磁石では磁極エッジ部での磁場強度（偏向磁場）は磁極幅の中心位置が最も高く、その中心位置からずれるに従い磁場強度が弱くなる。よってエネルギーの異なる荷電粒子ビームが感じるビーム収束力は異なりビーム収束力から決定されるチューン（ベータトロン振動数）も異なる。また、本実施の形態１のように磁極幅の中心位置と中心エネルギーの平衡軌道位置がずれている場合には、エネルギーによるチューンの変動は非線形になる。このチューンのエネルギー依存性を非線形から線形にすることがこの実施の形態１を含む本願発明の主目的である。
【００１４】
この実施の形態１に係る円形加速器に採用されている偏向電磁石３は、図３に示したように、偏向電磁石３の磁極エッジ部３２（周方向端面）に、当該磁極３１の磁極面３１ａと同一平面で周方向に延伸して形成された磁性材のエンドパック３４を有するものである。このエンドパック３４は、周方向端部に平坦面である平坦部端面３４ｃ、３４ｄを有し、互いに径方向の内側と外側に互いに分離した、第１、第２の突起部３４ａ、３４ｂと、この両突起部３４ａ、３４ｂ間を磁極面３１ａ又は周回平衡軌道面４への投影形状が所定の曲率の円弧となる円筒面の一部、又は所定の短軸及び長軸を有する楕円弧となる楕円筒面の一部である連結面３４ｅとを有するものである。なお、前記第１、第２の突起部３４ａ、３４ｂのそれぞれの前記平坦部端面３４ｃ、３４ｄは互いに平行である。エンドパック３４を装備しない場合の、前述の磁極エッジ部３２での磁場強度（偏向磁場）は、磁極幅Ｗの中心位置Ｑで最も高く、その中心位置から離れるに従い弱くなるが、上記形状のエンドパック３４を装備することでこの磁場強度不均一性の影響を低減することが可能となる。即ちエンドパック３４の装備により磁場強度が高い磁極幅Ｗの中心付近Ｑでは偏向電磁石３の周方向磁極長を、磁場強度が低くなる磁極幅Ｗの中心Ｑから離れた位置での周方向磁極長に比べて短くしている。既に説明したとおり、この長短を有する形状を所定の曲率の円筒面の一部、もしくは所定の短軸及び長軸を有する楕円筒面の一部で形成したとき、共鳴出射時の６極電磁石６の磁場強度の時間依存性が略線形となりビーム調整期間の大幅な短縮が可能となる。調整期間の短縮により、短縮期間分の省エネ効果やコスト低減効果がある。また、上記のとおり滑らかで特異点のない連結面３４ｅで両突起部３４ａ、３４ｂ間をつないでいるので、形状の位置による変化が緩やかであり、加工精度に起因する形状誤差や設置精度に起因する配置誤差に鈍感になる。従って加工や設置に高精度を要しないという効果も派生する。
【００１５】
図４に、本願発明に係るエンドパック３４を装備していない従来型の偏向電磁石３を採用した円形加速器１００で、ビームの安定な出射に必要な水平方向のビーム収束特性を、偏向電磁石３の３次元磁場と軌道解析コードを用いて計算し、そのときに必要となるチューンのエネルギー依存性を示した。共鳴出射では水平方向のチューンのみが制御対象となるので、水平方向の依存性のみを示した。ただし、後述する本願発明に係るエンドパック３４を装備したときと条件を揃えるために、磁極３１は図３において、エンドパック３４の先端は曲線部端面３４ｅがない、つまり、第１、第２の突起部３４ａ、３４ｂの平坦部端面３４ｃ、３４ｄが同一面で連なっているという条件で計算した。図３に示したように、中心エネルギーより低エネルギーのビーム３３ｃは偏向電磁石３のより内径側を、中心エネルギーより高エネルギーのビーム３３ｂは偏向電磁石のより外径側を通過する。磁極部における磁場強度分布は磁極エッジの径方向内側部分３２ｂの方が、磁極エッジの径方向外側部分３２ａよりも弱くなっているために、水平方向の収束力は磁極エッジの径方向内側（エネルギ分散が負）の方が外側よりも強くなっている。
【００１６】
これに対して図５は、図３に示すエンドパック３４を装備した偏向電磁石３を採用した円形加速器１００で、ビームの安定な出射に必要な水平方向のビーム収束特性を、偏向電磁石３の３次元磁場と軌道解析コードを用いて計算し、そのときに必要となるチューンの、エネルギ依存性を実線Ｂで示したものである。対比のために図４で示した結果は破線Ａで示した。上記条件であると、チューンのエネルギー分散依存性は線形性を有している。そのため、出射の条件を満たすための６極電磁石６等の磁場強度の時間制御は非常に簡単なものとなる。図５の実線Ｂはエネルギ依存性がない結果となっているが、チューンのエネルギー依存性がないことが本質的なことではなく、略線形性を有するということが本質的に重要なことである。その理由は以下のとおりである。出射時には６極電磁石６を励磁してセパラトリクスを所定の大きさに設定する。６極電磁石６を励磁することにより水平方向のチューンのエネルギ依存性は、６極電磁石６を励磁していない条件下で線形であった場合には、線形を保つが、その傾きが変化するからである。従って線形であれば良く、その傾きは変化するものであるから、これにこだわる理由はない。
【００１７】
図６は共鳴出射をする際の、６極電磁石６の必要磁場強度の時間依存性の計算結果を示す。図の破線Ａ、実線Ｂで示すのは、それぞれ、図５のＡ、Ｂを算定したときの条件に対応したものである。すなわちＡが従来型、Ｂが本願発明に係る偏向電磁石３を使用した場合に対応する。図に示すとおり、Ａの条件では時間毎に６極電磁石６の磁場強度を変える必要があり、初期のビーム調整時に多大な調整時間が必要となる。一方、Ｂの場合には６極電磁石６の強度の時間依存性は略線形性を有しており、そのため、出射時の６極電磁石の調整が従来に比べて簡略化でき、ビーム調整期間の大幅な短縮が可能になる。
図７に図６のＢの場合のビーム出射時のビーム電流の時間変化の計算結果を示す。安定なビームが連続的に出射されていることがわかる。
【００１８】
実施の形態２．
図８は実施の形態２による磁極エッジ部３２におけるエンドパック３４と、荷電粒子ビームの平衡軌道を説明する拡大図である。この図８と前述した実施の形態１の図３との差違は、エンドパック３４の連結面３４ｅを周回平衡軌道面へ投影した図形上を、出射時エネルギーの中心エネルギーを有する荷電粒子ビームの周回平衡軌道３３ａが通過し、当該通過した位置が、エンドパック３４の周方向の長さが最短となる点Ｑよりも径方向内側にくるものであり、その他は図３と同一である。従って符号の説明は省略する。
また図９に、図８のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面を示す。図から判るように、エンドパック３４は、それが密着装備された磁極３１の周方向端面３１ｂから所定の距離ｌ１の位置で所定の角度θ１にて傾斜面Ｋ１が設けられている。さらに傾斜面Ｋ１は同方向に所定の距離ｌ２進んだ位置で所定の角度θ２にて傾斜面Ｋ２が設けられており、偏向電磁石３の磁極面間の空隙Ｇが荷電粒子ビームの周回軌道上、偏向電磁石３の外部方向に対して大きくなっている。
このように出射時エネルギーの中心エネルギーを有する荷電粒子ビームの周回平衡軌道３３ａが、エンドパック３４の周方向の長さが最短となる点Ｑよりも径方向内側を通過するようにし、さらには磁極３１に傾斜面Ｋ１、Ｋ２を設けたエンドパック３４を装備した構成の偏向電磁石３としたので、実施の形態１と同等の効果に加え、磁極エッジ部３２における磁場飽和の影響による磁場形状の乱れを防止できる効果がある。
なお、この実施の形態２では２つの傾斜面Ｋ１、Ｋ２を設ける例を示したが、傾斜面の数はこれに限定されるものではない。また、直線に替り曲線形状とすると、より磁場精度が向上する。この傾斜面の形状は磁石の端部が飽和しにくい形状となるように電磁界計算により最適化計算を行い決定する。この形状に関しては従来の偏向電磁石の端部形状と同様である。
【００１９】
実施の形態３．
図１０は実施の形態３による磁極エッジ部３２におけるエンドパック３４と、荷電粒子ビームの平衡軌道４を説明する拡大図である。
この図１０に示すエンドパック３４は、２個の突起部の平坦面端部３４ｃ、３４ｄが同一平面に位置していないという点以外は図３に示すエンドパックと同様である。図１０から判るように、第１の突起部３４ａは荷電粒子ビームの周回方向へＬ１の延伸長を有するとともに、第２の突起部３４ｂは前記Ｌ１より大きいＬ２の延伸長を有するものである。
このようにエンドパック３４の第２の突起部３４ｂの延伸長を第１の突起部３４ａの延伸長より大きくすることにより磁極外径側に比べて内径側で荷電粒子ビームに対して磁場の作用する時間を長くすることが可能となり、中心エネルギーを有する荷電粒子ビーム３３ａの通過位置が、エンドパック３４の周方向の長さが最短となる点Ｑとのずれが大きい場合に有効となる。
なぜなら磁極エッジ部３２付近の磁場強度は磁極中心部より弱くなっているのでそれを補正するために突起部の延伸長を大きくする必要があるからである。また、一般に知られているように荷電粒子ビーム４に収束作用を持たせるため偏向電磁石３の磁極エッジ部３２にエッジ角度を設けた構成の場合にも、エッジの径方向内側部３２ｂの磁場強度が径方向外側部３２ａに比べて低いということによる影響を低減することができ、これらの結果、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００２０】
なお、前述した実施の形態２の図９に示すエンドパック３４に設けられた傾斜面Ｋ１、Ｋ２は、実施の形態１および実施の形態３のエンドパック３４に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明は、荷電粒子ビームを用いた癌治療や患部の診断等を行う医療用加速器や、諸材料への粒子線照射や、物理実験用加速器に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１の円形加速器の機器配置を示す図である。
【図２】実施の形態１の偏向電磁石の側面図である。
【図３】実施の形態１の磁極エッジ部を拡大して示す図である。
【図４】エンドパックに曲線部端面を設けない場合の水平方向のチューンのエネルギー依存性を示す図である。
【図５】実施の形態１による水平方向のチューンのエネルギー依存性を示す図である。
【図６】実施の形態１による共鳴出射時の６極電磁石の強度の時間依存性を示す図である。
【図７】実施の形態１によるビーム出射時の出射ビーム電流を示す図である。
【図８】実施の形態２の磁極エッジ部を拡大して示す図である。
【図９】実施の形態２の磁極エッジ部の断面を示す図である。
【図１０】実施の形態３の磁極エッジ部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
３  偏向電磁石、４  平衡軌道、６  ６極電磁石、３１  磁極、３１ａ  磁極面、
３１ｂ  磁極端面、３２  磁極エッジ部、３２ａ  エッジ外側部、
３２ｂ  エッジ内側部、３３ａ  中心エネルギービームの平衡軌道、
３３ｂ  高エネルギービームの平衡軌道、３３ｃ  低エネルギービームの平衡軌道、
３４  エンドパック、３４ａ  第１の突起部、３４ｂ  第２の突起部、
３４ｃ，３４ｄ  平坦部端面、３４ｅ  連結面、１００  円形加速器、
Ｌ１  第１の突起部の延伸長、Ｌ２  第２の突起部の延伸長、
Ｗ  磁極幅（エンドパック長）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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